低电感母线组件制造技术

本发明专利技术涉及低电感母线组件。提供一种用于将第一和第二母线分别电联接到功率模块上的第一和第二触头的母线组件。所述组件包括：与所述第一母线整体形成的第一端子；第二端子，第二端子与所述第二母线整体形成且叠置第一端子；第一桥电极，所述第一桥电极具有电联接到所述第一端子的第一接线片和电联接到所述第一触头的第二接线片，所述第一接线片叠置所述第一和第二端子；第二桥电极，所述第二桥电极具有电联接到所述第二端子的第三接线片和电联接到所述第二触头的第四接线片，所述第三接线片叠置所述第一和第二端子以及所述第一接线片；和紧固件，所述紧固件配置成将所述第一接线片联接到所述第一端子且将所述第三接线片联接到所述第二端子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及机动车母线系统，且更具体地涉及用于机动车母线系统的低电 感母线组件。
技术介绍
电动和混合动力电动车辆通常使用高压源(如，蓄电池组或燃料电池)，其输送直 流(DC)以驱动车辆马达、电牵引系统和其它车辆系统。这些系统通常包括功率变换器以将 来自于功率源的DC输入转换为与电动马达和其它电气部件相容的3相交流(AC)输出。这 种变换器通常包括由双极母线系统互连的功率模块和电容器模块，母线系统将电流在整个 变换器中分配。这种母线系统通常包括在母线系统的大多数区域叠置的两个或更多设计复 杂的母线或母线电极。此外已经观察到，一些常规变换器在流经功率模块的电流突然变化时(例如在变 换器被接通或断开时)招致电压尖峰。这些电压尖峰的幅值与母线的电感至少部分相关。 更具体地，电感(L)、电流(i)、电压(V)和时间⑴之间的关系在方程⑴中描述V = L*(di/dt) (1)该方程表明，电压尖峰对于具有高固有电感的系统而言被加剧。即，如果 电感高，即使电流的相对小的变化也可能产生相对大的电压尖峰。由于其各个输入和输出 端子之间的相对长的电流路径，母线可能对变换器系统的总体电感有显著的贡献。许多母线设计因素(例如，在正电极和负电极之间的叠置量)可以影响母线系统 的电感。由于电流在每个电极中以相反的方向流动，该叠置有效地减少母线的总体电感。因 而，许多母线系统设计包括配置为由不导电层电分离的分层结构的正电极和负电极。虽然 这些设计对母线系统上的大多数区域提供叠置的电流路径，但是将电流从主母线传递给所 连接的子系统(例如，功率模块)的互连元件具有不叠置的部件。因而，这种元件对总体系 统电感的贡献可能是显著的。此外，每个电极上的连接器端子通常彼此分离且因而需要单 独的紧固件。虽然这种分离有助于防止电极之间的短路，但是导致部件数和组装复杂性均 增加。因此，期望提供一种在功率模块被接通或断开时减少电压尖峰的低电感母线组 件。此外，也期望这种母线组件具有减少的部件数和材料成本，且更易于组装。此外，本发 明的其它期望特点和特征从随后的详细说明和所附权利要求书结合附图以及前述技术领 域和
技术介绍
将显而易见。
技术实现思路
根据各个实施例，提供一种用于将第一和第二母线分别电联接到功率模块上的第一和第二触头的母线组件。所述组件包括与所述第一母线整体形成的第一端子和与所述第 二母线整体形成的第二端子，其中，所述第一和第二端子配置成彼此叠置。所述组件还包括 第一桥电极，所述第一桥电极具有电联接到所述第一端子的第一接线片和电联接到所述第 一触头的第二接线片，所述第一接线片配置成叠置所述第一和第二端子。所述组件还包括 第二桥电极和紧固件，所述第二桥电极具有电联接到所述第二端子的第三接线片和电联接 到所述第二触头的第四接线片，所述第三接线片配置成与所述第一和第二端子以及所述第 一接线片叠置，所述紧固件配置成将所述第一接线片联接到所述第一端子且将所述第三接 线片联接到所述第二端子。附图说明本专利技术在下文将结合以下附图描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，且图1是示例性车辆的示意图，示出了具有示例性连接器组件的功率变换器与车辆的各个子部件整体形成的方式；图2是图1所示的车辆功率变换器组件的等角投影图，具有根据一个示例性实施 例的低电感单紧固件连接器组件；图3是与图2所示的功率变换器组件一起使用的示例性连接器组件的等角投影 图；图4是图3所示的连接器组件的端视图；和图5是图3和4所示的连接器组件的截面图。具体实施例方式本文所述的本专利技术的各个实施例提供用于母线系统的连接器组件，所述母线系统 具有减少的电感且用单个紧固件连接到主母线组件。连接器组件包括两个基本上叠置的导 电且被电绝缘的桥电极，每个电极配置成将主母线组件的正或负电极电联接到相同极性的 功率模块输入触头。每个桥电极具有连接接线片，所述连接接线片配置成电联接到主组件 上的两个(正或负)叠置端子接线片之一。连接接线片和端子接线片配置成在单个接合部 处均彼此叠置且使用单个紧固件固定。紧固件配置有不导电套筒，所述套筒连同设置在母 线电极之间的绝缘层一起保持正和负充电部件之间的电绝缘。叠置接线片引起母线电极和 功率模块触头之间的电流路径的叠置增加，从而有效地减少母线系统电感。此外，由于仅仅 需要单个共用紧固件，相对于先前设计减少了部件数。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的车辆10，如机动车。车辆10包括底盘12、 车身14、四个车轮16以及电子控制系统(或电子控制单元(ECU)) 18。车身14布置在底盘 12上并大致包围机动车10的其他部件。车身14及底盘12可共同形成车架。车轮16在车 身14的各个角落附近均可转动地联接至底盘12。车辆10可以是多种不同类型机动车中的任一种，例如，轿车、旅行车、货车、或 运动型多用途车(SUV)，并可以是两轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动 (4WD)、或全轮驱动(AWD)。车辆10也可以具备多种不同类型的发动机(或致动器)(例如， 汽油或柴油燃料燃烧发动机、“灵活燃料车辆”(FFV)发动机(即，使用汽油与乙醇的混合 物)、气态混合物(例如，氢和/或天然气)燃料发动机、或者燃料电池、燃烧/电动马达混合动力发动机、以及电动马达)中任一种或其组合。 在图1所示的示意性实施例中，车辆10是混合动力车辆，并还可包括致动器组件 (或动力系统)20、蓄电池22、蓄电池电荷状态(SOC)系统24、功率变换器组件26、电荷状态 (SOC)模块35以及散热器28。致动器组件20适当地包括内燃机31和电动马达/发电机 (或马达)系统(或组件)32。蓄电池22电连接到功率变换器组件26，且在一个实施例中 是包括任何数量的电池的锂离子(Li离子)蓄电池，如通常使用的那样。功率变换器通常包括功率母线组件，所述功率母线组件具有至少一个母线，以便 为电流在相关电子部件(如，DC源、包括电容器母线组件的电容器组件和功率模块组件)之 间流动提供导电路径。功率和电容器母线组件通常具有叠层结构或类似结构，包括由不导 电中间层彼此绝缘的叠置的正和负导电外电极层或母线。这些母线组件可以根据期望配置 以紧凑地装配在电容器和功率模块组件之间且缩短这些部件之间的电流路径，以使得总体 系统电感最小化。图2是示出了根据第一示例性实施例的用于图1所示车辆10中的功率变换器组 件26的选择部件的示意图。功率变换器组件26包括电容器组件30、功率模块组件38和 功率母线组件34，功率母线组件34通过在这些模块的各个输入和/或输出端子之间提供 导电路径而将这些模块电联接在一起。电容器组件30是双极或两端子(正和负端子)装 置，且可包括容纳在壳体42内的具有任何数量的分立双极电容器33 (或电容器线轴)的阵 列。壳体42可由任何耐用和电绝缘材料制成，为电容器和相关电连接提供保护不受道路污 物和环境侵入物影响。电容器组件30也包括形成为叠层结构的U形电容器母线组件46， 母线组件46具有第一正母线44和第一负母线48。这些母线一起跨越组件30的电容器阵 列，从而分别为其中的分立电容器33的正和负端子提供电联接。功率母线组件34具有叠层和大致平面结构，且包括与第二负母线76叠置的第二 正母线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将第一和第二母线分别电联接到功率模块上的第一和第二触头的母线组件，所述组件包括：与所述第一母线整体形成的第一端子；与所述第二母线整体形成的第二端子，所述第一和第二端子配置成彼此叠置；第一桥电极，所述第一桥电极具有电联接到所述第一端子的第一接线片和电联接到所述第一触头的第二接线片，所述第一接线片配置成叠置所述第一和第二端子；第二桥电极，所述第二桥电极具有电联接到所述第二端子的第三接线片和电联接到所述第二触头的第四接线片，所述第三接线片配置成与所述第一和第二端子以及所述第一接线片叠置；和紧固件，所述紧固件配置成将所述第一接线片联接到所述第一端子且将所述第三接线片联接到所述第二端子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA霍尔布鲁克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]